(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記ねじ棒の、前記スプリングワッシャに隣接した部分を、前記駆動ロールに対し相対回転不能に支持する支持部材をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の駆動装置。
前記第2端から前記中空部に嵌入される嵌入部と、該嵌入部よりも径方向に広がって該第2端に押し当てられる鍔部とを有し、前記ねじ棒が通る穴が形成されて該ねじ棒との間に前記スプリングワッシャを挟むワッシャ当て部材をさらに備えたことを特徴とする請求項1又は2記載の駆動装置。
前記ねじ棒が、前記雄ネジが形成された先端近傍に、該ねじ棒から径方向に広がって該ねじ棒の前記中空部への挿入時に該雄ネジが前記ねじ穴に向くように案内する案内部を有することを特徴とする請求項1から3のうちいずれか1項記載の駆動装置。
【発明を実施するための形態】
【0017】
図1は、画像形成装置の一例としての複写機の外観斜視図である。
【0018】
この複写機1は、原稿読取部1Aと画像形成部1Bとを有する。
【0019】
原稿読取部1Aには、原稿が重ねられた状態に置かれる原稿給紙台11が備えられている。この原稿給紙台11上に置かれた原稿は1枚ずつ送り出され、その原稿に記録されている文字や画像が読み取られて原稿排紙台12上に排出される。
【0020】
また、この原稿読取部1Aは、奥側を左右に延びるヒンジを有し、そのヒンジを回転中心として、原稿給紙台11および原稿排紙台12を一体的に持ち上げることができ、その下には、透明ガラス製の原稿読取板13(
図2参照)が広がっている。この原稿読取部1Aでは、原稿給紙台11に原稿を置くことに代えて原稿読取板13上に原稿を1枚だけ下向きに置き、その原稿読取板13上の原稿から文字や画像を読み取ることもできる。
【0021】
この原稿読取板13の前側には、ユーザに向けて様々なメッセージを表示し、また、様々な操作ボタンを表示して、ユーザからの、原稿読取りや画像形成の指示等の操作を受ける表示操作部14が備えられている。
【0022】
この原稿読取部1Aは、その全体が支持フレーム15により支持されている。
【0023】
また、画像形成部1Bは、その上面に画像が形成された用紙が排出される排紙台21が設けられている。またこの画像形成部1Bの前面には、内部の、トナー容器等の部品の交換や搬送中に詰まった用紙の除去のために開けられる前カバー22を備えている。また、その下には、画像形成前の用紙が積み重ねられた状態に収容される引き出し型の3台の給紙台23_1,23_2,23_3が収容されている。
【0024】
また、この画像形成部1Bの左側面には、搬送中に詰まった用紙を取り除くときに開かれる横カバー24が設けられている。
【0025】
さらに、この画像形成部1Bの底面には、この画像形成部1Bを移動可能とする車輪251が取り付けられている。
【0026】
図2は、
図1に外観を示す複写機の内部構成図である。
【0027】
透明ガラス製の原稿読取板13の下には、原稿読取光学系30が配備されている。この原稿読取光学系30は、ランプ311とミラー312とを有する第1ブロック31と、2枚のミラー321,322を有する第2ブロック32と、画像を表わす光を読み取って画像信号を生成する光電センサ33とを有する。
【0028】
第1ブロック31と第2ブロック32は、原稿読取板13に沿って矢印A−A’方向に移動可能であり、初期状態では、
図2に示す左寄りの位置にある。
【0029】
原稿給紙台11上に置かれた原稿Sは、1枚ずつ送り込まれ、搬送ローラ16により原稿読取板13に接する搬送経路17上を搬送される。原稿Sは、原稿読取板13に接して搬送される際にランプ311により照射され、原稿Sからの反射光がミラー312,321,322で反射されて光電センサ33で読み取られ、その原稿Sに記録されていた文字や画像を表わす画像信号が生成される。ランプ311による照射を受けた原稿Sはさらに搬送されて原稿排紙台12上に送り出される。
【0030】
原稿が原稿読取板13上に置かれたときは、第1ブロック31および第2ブロック32が、原稿読取板13上の原稿の読取位置と光電センサ33との間の光学的な距離を常に同一に保つように矢印A方向に移動する。そして、その間、ランプ311が原稿を照射し、光電センサ33でその原稿上の文字や画像が読み取られて画像信号に変換される。
【0031】
光電センサ33で得られた画像信号は画像処理部34に入力される。光電センサ33で得られた画像信号はR(レッド)、G(グリーン)、およびB(ブルー)の各色を表わす画像信号であり、画像処理部34は、このRGBの画像信号をY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、およびK(黒)の4色分からなる画像データに変換して一時的に記憶する。そして、後述する潜像形成のための露光の時期に合わせて露光制御部41に送信される。
【0032】
この画像形成部1Bには露光器42が備えられており、潜像形成にあたっては、露光制御部41から露光器42にY、M,C,Kの画像データが送り込まれ、露光器42から、各Y,M,C,Kの各画像データにより変調された各露光光421Y,421M,421C,421Kが発せられる。
【0033】
また、この
図2には、露光制御部41に隣接した位置に主制御部40が示されている。この主制御部40は、マイクロコンピュータと、そのマイクロコンピュータで実行されるプログラムとで構成されていて、露光制御部41、表示操作部14(
図1参照)、画像処理部34、その他図示しない各種電源回路や駆動回路等に接続され、この複写機1の全体の制御を担っている。
【0034】
画像形成部1Bの下部には、前述した3台の給紙台23_1,23_2,23_3が左右の案内レール24_1,24_2,24_3に支持されて収容されている。各給紙台23_1,23_2,23_3には、用紙Pが積み重なった状態に収容されている。各給紙台23_1,23_2,23_3は、用紙Pの補給のために、案内レール24_1,24_2,24_3に案内されて引出し自在に構成されている。
【0035】
それら3台の給紙台23_1,23_2,23_3のうちの、表示操作部14(
図1参照)の操作等により指定された給紙台(ここでは一例として給紙台23_1とする)からは、用紙Pがピックアップロール25により送り出され、さばきロール26により1枚ずつに分離され、その1枚の用紙Pが搬送ロール27により上方に搬送され、待機ロール28によりそれ以降の搬送のタイミングが調整されて、さらに上方に搬送される。この待機ロール28以降の用紙の搬送については後述する。
【0036】
この画像形成部1Bの中央部分には、Y,M,C,Kの各色のトナーによるトナー像を形成する4つの像形成ユニット50Y,50M,50C,50Kが配置されている。これら4つの像形成ユニット50Y,50M,50C,50Kは、使用するトナーの色が異なることを除き、互いに同一の構成を有するため、ここでは像形成ユニット50Yを取り挙げてその構成を説明する。
【0037】
この像形成ユニット50Yは、
図2に矢印Bで示す向きに回転する感光体51を有し、その感光体51の周囲に、帯電器52、現像器53、およびクリーナ55が配置されている。また、後述する中間転写ベルト61を感光体51との間に挟んだ位置には、転写器54が置かれている。
【0038】
感光体51は円筒形状を有し、帯電により電荷を保持し露光によりその電荷を放出してその表面に静電潜像を保持する。
【0039】
帯電器52は、感光体51の表面をある帯電電位に帯電する。
【0040】
また、この画像形成部1Bは、前述した露光器42を有する。この露光器42には、露光制御部41から画像信号が入力され、その入力された画像信号に応じて変調された露光光421Y,421M,421C,421Kを出力する。感光体51は、帯電器52による帯電を受けた後、露光器42からの露光光421Yの照射を受け、感光体51の表面に静電潜像が形成される。
【0041】
感光体51は、露光光421Yの照射を受けて表面に静電潜像が形成された後、現像器53により現像され、その感光体51の表面にトナー像(この像形成ユニット50Yではイエロー(Y)のトナーによるトナー像)が形成される。
【0042】
現像器53は、内部にトナーとキャリアとからなる現像剤を収容したケース531内に、現像剤を攪拌する2本のオーガ532_1,532_2と、現像剤を感光体51に対向した位置に運ぶ現像ロール533とを有する。感光体51上に形成された静電潜像の現像にあたっては、現像ロール533にバイアス電圧が印加され、そのバイアス電圧の作用により、現像剤中のトナーが、感光体51上に形成された静電潜像に従って感光体51上に付着し、トナー像が形成される。
【0043】
現像器53による現像により感光体51上に形成されたトナー像は、転写器54の作用により中間転写ベルト61上に転写される。
【0044】
この転写後に感光体51上に残存するトナーは、クリーナ55によって感光体51上から取り除かれる。
【0045】
中間転写ベルト61は、駆動ロール71やその他の複数のロール62に架け回され、駆動ロール71の回転により駆動されて矢印C方向に循環移動する無端のベルトである。
【0046】
駆動ロール71は、駆動源としてのモータ78からギア列79および駆動シャフト72(
図3参照)を介して回転駆動される。
【0047】
この中間転写ベルト61、駆動ロール71、その他の複数のロール62等は中間転写ユニットを構成しており、その中間転写ユニットは、メンテナンスのためにこの画像形成部1Bの本体から前方(
図2の紙面に垂直な方向)に一体的に引出し収容自在となっている。本実施形態は、この中間転写ユニットを構成する駆動ロール71周りの構造に特徴を有する。詳細は後述する。
【0048】
図3は、中間転写体を駆動する駆動装置を構成する駆動ロールやその駆動ロールを駆動する駆動シャフト等の組立体を、回転軸を含む面で断面して示した図である。
【0049】
この
図3には、駆動ロール71と駆動シャフト72とが連結された状態の組立体70が示されている。駆動シャフト72側(
図3の右側)が、
図1,
図2に示す複写機の背面側であり、駆動ロール71側(
図3の左側)が前面側である。
【0050】
駆動ロール71は、被駆動体(
図1,
図2に示す複写機1の例では中間転写体61を駆動する部材であり、中間転写体61に直接に接して中間転写体61を循環移動させる駆動部711を有し、さらにその駆動部711の前後に、その駆動部711に固定された一対の支持部712,713を有する。また、この駆動ロール71は、駆動部711および一対の支持部712,713を通して回転軸方向(
図2の左右方向)に貫通した中空部71aを有する。一対の支持部712,713には、それぞれベアリング714,715が支持されており、これらのベアリング714,715を介して中間転写ユニットのフレーム811,812に回転自在に支持されている。
【0051】
また、駆動シャフト72にもベアリング721が支持されている。
【0052】
図4は、
図3の円R1の部分の拡大図である。ただし、
図4は、断面図ではなく、
図3の円R1の部分の外観を、後述する駆動ピン722(
図3を合わせて参照)の延びる方向(
図3に示す方向とは直角の方向)から見て示した図である。
【0053】
駆動シャフト72に支持されているベアリング721は、そのベアリング721に板金部材721aが固定された状態で、Eリング721bを含む固定機構により駆動シャフト72に固定されている。このベアリング721は、板金部材721aを介して、複写機1の画像形成部1B(
図1,
図2参照)のフレーム821に回転自在に支持されている。駆動シャフト72には、駆動ピン722が固設されている。駆動ピン722は、駆動ロール71の駆動シャフト72側の支持部712の先端に形成された溝712aに嵌合した状態にある。駆動シャフト72が回転すると、その駆動シャフト72の回転駆動力が駆動ピン722を介して駆動ロール71に伝達され、駆動ロール71が回転して中間転写体61(
図2参照)を循環移動させる。この駆動ピン722は、本発明にいう嵌合部の一例である。
【0054】
駆動シャフト72の、駆動ピン722の周辺部分、すなわち、駆動ロール71との嵌合部分は、高周波焼き入れにより硬度が高められており、この部分の摩耗の防止が図られる。
【0055】
また、
図3に示すように、駆動シャフト72の、駆動ピン722よりも左側の先端部723は、駆動ロール71の中空部71aに、その後端側から挿入されている。さらに、この駆動シャフト72の、ベアリング721よりも後端側には、駆動源としてのモータ78からの駆動力の伝達を受けるギア列(
図2参照)のうちの最終のギア(図示せず)が取り付けられるピン725が固定されている。この駆動シャフト72は、モータ78からの回転駆動力をこのピン725の部分で受け取る。さらにこの駆動シャフト72の最後端の部分には、回転軸に垂直であってかつ互いに垂直な2つのネジ穴726a,726bが形成されている。ここには、駆動シャフト72の回転を円滑化するためのフライホイール(図示せず)が取り付けられる。
【0056】
図5は、
図3の円R2の部分の拡大図である。
【0057】
この
図5には、駆動シャフト72の、駆動ロール71の中空部71aに挿入された先端部723が示されている。この先端部723の先端には、ネジ穴724が形成されており、このネジ穴724にはねじ棒73の先端に形成された雄ネジ731がねじ込まれている。このねじ棒73は、駆動ロール71の中空部71aに駆動ロール71の前端側から差し込まれた金属棒である。
【0058】
このねじ棒73は、雄ネジ731が形成された先端近傍に、円環状のリブ732を有する。このねじ棒73を駆動ロール71の中空部71aに挿入していくと、ねじ棒73が撓んでその先端部が垂れ下がる傾向となる。このリブ732は、中空部71aの壁面に当たってねじ棒73の垂れ下がりを抑え、その先端の雄ネジ731がネジ穴724に向くように案内する役割りを担っている。このリブ732は、本発明にいう案内部の一例である。
【0059】
図6は、
図3に示す円R3の部分の拡大図である。
【0060】
ここには、これまで説明してきた駆動ロール71の前端側の支持部713とねじ棒73に加え、さらに、スプリングワッシャ74、ワッシャ当て部材75、支持部材76、およびネジ77が示されている。
【0061】
ねじ棒73は、上述した通り、駆動ロール71の中空部71aに、駆動ロール71を構成する前端側の支持部713の前端から挿入され、
図3,
図5に示す通り、その挿入方向先端の雄ネジ731が駆動シャフト72の先端のネジ穴724にねじ込まれる。このねじ棒73の、中空部71aに挿入された部分の径は、中空部71aの径よりも小さく、それらの間に隙間が空いている。このねじ棒73の、中空部71aの外の後端部733は、中空部71aに挿入されている部分よりも太径に形成され、そのそれらの境界部分に段部734が形成されている。また、このねじ棒73の後端(図の左端)には、ネジ穴735が形成されている。
【0062】
ワッシャ当て部材75は、中空部71aに嵌入される嵌入部751と、その嵌入部751よりも径方向に広がって中空部71aの前端部分に押し当てられる鍔部752とを有し、ねじ棒73が通る穴75aが形成されている。このワッシャ当て部材75は、ねじ棒73の段部734との間にスプリングワッシャ74を挟み込むための部材である。
【0063】
尚、この実施形態では、中空部71aの径と、ねじ棒73の、中空部71aに挿入された部分の径とが大きく相違しそれらの間に大きな隙間があるためこのワッシャ当て部材75を備えているが、駆動ロール71(駆動ロール71の支持部713)の端面とねじ棒73との間でスプリングワッシャ74を直接に挟むことができる構造の場合は、このワッシャ当て部材75は不要である。
【0064】
また支持部材76は、
図6に示すように、断面コ字形に形成され、スプリングワッシャ74やねじ棒73の後端部733を収容する中空部76aが形成されている。
【0065】
また、この支持部材76には、ネジ77が挿入される穴76bが形成されている。この支持部材76はネジ77と協同して、ねじ棒73のスプリングワッシャ74に隣接した後端部733を、駆動ロール71に対し相対回転不能に支持する部材である。
【0066】
図7は、
図3に円R3で示す部分を、支持部材やネジを取り外して示した外観図である。
【0067】
また、
図8は、支持部材の外観図である。
【0068】
図7に示すように、駆動ロール71の支持部713には、その外周面に平面に削られたDカット部713aを有する。このDカット部713aは、
図7には一箇所のみ示されているが、この駆動ロール71の回転方向について180°異なる位置にも形成されている。一方、
図8に示すように、支持部材76には、その中空部76aを形成する壁面の一部が平面に形成された平面部761を有する。この平面部761も回転方向について互いに180°異なる位置に2箇所形成されている。この平面部761どうしの間隔は、駆動ロール71の支持部713のDカット部713aどうしの間隔と一致している。
【0069】
この支持部材76は、
図6に示すように、駆動ロール71の支持部713の端部を覆うように取り付けられるが、その取付けにあたっては、駆動ロール71の支持部713のDカット部713aに支持部材76の平面部761が対面する向きに取り付けられる。これにより、支持部材76の、駆動ロール71に対する相対回転が防止されている。また、ねじ棒73は、その後端部733がネジ77により支持部材76にネジ止めされている。これにより、このねじ棒73の後端部733も、駆動ロール71に対し相対回転不能に固定される。
【0070】
前述の通り、ねじ棒73の先端の雄ネジ731は、
図3,
図5に示す通り、駆動シャフト72の先端部723の先端のねじ穴724にネジ止めされている。また、駆動シャフト72は、
図4に示すように、その駆動ピン722が駆動ロール71の後端部の溝712aに入り込んでいる。すなわち、この駆動ロール71は、駆動シャフト72の駆動ピン722とねじ棒73の後端部733(
図6参照)とにより、その長手方向両側から、スプリングワッシャ74を介在させて回転軸方向に挟み込まれた状態に、支持されている。
【0071】
本実施形態では、駆動ロール71をスプリングワッシャ74を介在させて挟み込んでいるため、温度変化により駆動ロール71とねじ棒73との間に相対的な寸法変化が生じてもその変化分がスプリングワッシャ74で吸収される。仮にこのスプリングワッシャ74を介在させていないと、温度変化による寸法変化が繰り返されることにより駆動シャフト72とねじ棒73との間のねじ止めに緩みが生じるおそれがあるが、本実施形態ではスプリングワッシャ74を介在させて緩みの発生を抑えている。
【0072】
また、本実施形態ではねじ棒73を支持部材76を使って相対回転不能に固定しているため、ねじの緩みの発生が確実に抑えられている。
【0073】
図9は、比較例における、
図3の円R2に相当する部分を示した断面図である。
【0074】
この
図9は、本実施形態における
図5に相当する。この
図9に示す比較例においても、分かり易さのために、本実施形態における構成要素に対応する構成要素には、多少の形状等の相違があっても、本実施形態を示す図において付した符号と同一の符号を付して示す。
【0075】
この比較例における駆動ロール71の中空部71aには、内側に突出した円環リブ719が形成されている。これに対応して、この中空部71aに挿入されているねじ棒73には、先端の雄ネジ731に隣接した位置に壁部739が形成されている。このねじ棒73は、雄ねじ731が駆動シャフト72の先端のネジ穴724にねじ込まれて壁部739が円環リブ719に突き当てられた状態となっている。本実施形態の場合は、上述の通り、駆動シャフト72の駆動ピン722(
図4参照)とねじ棒73の後端部733(
図6参照)とにより、駆動ロール71を回転軸方向両端で挟み込む構造となっている。これに対し、
図9に示す比較例の場合、駆動シャフト72の駆動ピン722(
図3,
図4参照)とねじ棒73の先端近傍の壁部739とで駆動ロール71の後端側の支持部712を挟む構造となっている。この比較例の構造の場合、雄ネジ731の直ぐ近傍の壁部739が円環リブ719でほぼ固定された状態となるため、ねじ棒73の回転軸と駆動シャフト72の回転軸との間に僅かでも傾きがあったり、平行ではあってもズレがあると、駆動シャフト72等の回転に伴って、ねじ棒73の雄ネジ731が繰り返し力を受け、ねじ棒73の円環リブ719で取り囲まれたねじ首下738、あるいは、雄ネジ731の中の螺旋に切ってある山谷の谷の部分が破損するという故障が発生し易い。
【0076】
これに対し、本実施形態の場合は、雄ネジ731と、ねじ棒73の段部734(
図6参照)との間が駆動ロール71の長さ程度に大きく離れているため、駆動シャフト72とねじ棒73の回転軸どうしに傾きや平行ズレがあっても、ねじ棒73の極めて僅かな撓みだけで吸収され、比較例における破損に相当するような不良が生じることはなく、信頼性が高められている。
【0077】
組立体70(
図3参照)や中間転写体61(
図2参照)を含む中間転写ユニットをメンテナンスのために複写機1の画像形成部1Bの本体から前方(
図3の左側)に引き出すにあたっては、以下の手順が採られる。先ず、ねじ棒73を固定しているネジ77を取り外して支持部材76を外す。次にねじ棒73を回して、そのねじ棒73の先端の雄ネジ731をネジ穴724から外す。その後、中間転写ユニットを、その中間転写ユニットのフレーム811,812ごと手前に引き出す。このとき、駆動シャフト72は、画像形成部1Bのフレーム821に支持された状態のまま、画像形成部内に残る。
【0078】
中間転写ユニットを収納するときは、引き出すときとは逆の手順となる。
【0079】
尚、ここでは、
図1,
図2に示す複写機1について説明したが、本発明の画像形成装置は、複写機に限られるものではなく、プリンタやファクシミリ機など、他の形態の画像形成装置であってもよい。また、ここでは本発明の駆動装置の一例として中間転写体を駆動する駆動装置について説明したが、本発明の駆動装置は、駆動される部材(被駆動体)が中間転写体に限られるものではなく、どのような被駆動体を駆動対象とするものであってもよい。